兩條或多條并排隧洞斜井或豎井錯落布置方法
【專利摘要】本發明涉及一種兩條或多條并排隧洞斜井或豎井錯落布置方法，屬于水利水電工程的施工方法每條隧洞的上平段一端分別連接進水口，另一端與各自的上彎點連接，該上彎點另一端與上斜井或豎井段連接，該斜井或豎井段分別與各自的中平段連接，該各自的中平段的長度相等，該中平段與下斜井或豎井段連接，該下斜井或豎井段分別與各自的下水平段連接，各自的下水平段長度不同，中下平段施工支洞的中部有按隧洞的數量分岔，每個分岔前端分別與各中平段連接。本發明布置型式簡單，運行安全可靠，施工方便，對于兩條或多條并排布置、縱剖面上采用一級或一級以上斜井或豎井布置的輸水隧洞，具有很好的應用前景。
【專利說明】兩條或多條并排隧洞斜井或豎井錯落布置方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水利水電工程的施工方法，適用于兩條或多條并排布置，且縱剖面上 采用一級或一級以上斜井或豎井布置的輸水隧洞。
【背景技術】
[0002]水利水電工程輸水系統的輸水方式，一般采用“一洞一機”、“一洞多機”、“二洞多 機”、“多洞多機”等布置方式，需要根據地形地質條件、洞徑、襯砌型式、材料、電站運行方 式、首部和尾部建筑物布置、分期投入運行的可能性、施工條件以及工期和造價等因素綜合 確定。由于引水系統和尾水系統所承受的壓力水頭相差較大，地形地質條件及長度也有一 定差別，進、出水口的布置也不會完全相同，因此，引水系統與尾水系統的輸水方式不一定 完全相同。對于輸水系統輸水方式的選擇，很多工程考慮以上諸多因素并結合工程自身的 特點，需要采用“兩洞多機”布置，甚至“多洞多機”布置，即輸水系統采用兩條或多條隧洞 并排布置。
[0003]輸水隧洞縱剖面上、下平段的連接方式，應根據輸水系統其它建筑物的布置、地形 地質條件、水力條件、施工和檢修等因素綜合確定。由于受進、出水口位置、機組安裝高程和 隧洞長度的限制，很多工程的輸水隧洞不可避免地采用一級或一級以上斜井或豎井布置。
[0004]目前很多工程受以上諸多因素及工程自身特點的限制，輸水隧洞采用兩條或多條 并排布置，縱剖面上采用一級或一級以上斜井或豎井布置。
[0005]水利水電工程中兩條或多條并排布置的輸水隧洞施工，一般采取一條施工支洞貫 穿輸水隧洞的方案，其三維示意圖如圖1，但該方案往往存在如下問題:
(I)封堵體穩定問題
對于高水頭，且引水隧洞采用鋼筋混凝土襯砌的工程，中平段或下平段水頭較高，兩洞 間施工支洞封堵體07長度受機組間距限制，封堵體穩定很難滿足要求。
[0006](2)占用直線工期問題
施工支洞封堵段06、07施工時受封堵順序限制，工期占用較長，甚至直接影響發電的 直線工期。
[0007]( 3 )封堵體滲漏問題
在充排水試驗以及運行過程中，封堵體頂拱及與圍巖接縫處不可避免地漏水，而兩洞 間的封堵體07受作業空間和通道的限制，滲漏處理非常困難。
[0008](4)下斜井或豎井的檢查與維修問題
對于采用二級或以上的斜井或豎井布置的輸水隧洞，上斜井或豎井02-1可以利用上 平段進行檢查與維修，但要實現下斜井或豎井02-2的檢查與維修，需要在中平洞03設置檢 修門及檢修通道，采用常規的一條施工支洞05貫穿輸水隧洞，檢修通道的布置非常困難。
[0009]綜上所述，鑒于目前水利水電工程輸水隧洞采用兩條或多條并排布置，且縱剖面 上采用一級或一級以上斜井或豎井布置比較普遍的情況，急需解決高內水壓力鋼筋混凝土 襯砌下平段的施工支洞封堵不穩定、工期緊張、封堵體滲漏處理困難等問題，以及對于采用二級或以上斜井、豎井布置的工程如何在中平洞布置檢修門與檢修通道的問題。

【發明內容】

[0010]本發明提供一種兩條或多條并排隧洞斜井或豎井錯落布置方法，以解決高內水壓力鋼筋混凝土襯砌下平段的施工支洞封堵不穩定、工期緊張、封堵體滲漏處理困難等問題，以及對于采用二級或以上斜井、豎井布置的工程如何在中平洞布置檢修門與檢修通道的問題。
[0011]本發明采取的技術方案是包括下列步驟: 兩條或多條并排布置的高水頭鋼筋混凝土襯砌隧洞，縱剖面采用斜井或豎井錯落布置，所述錯落布置的各隧洞的上平段長度不同，每條隧洞的上平段一端分別連接進水口，另一端與各自的上彎點連接，該上彎點另一端與上斜井或豎井段連接，該斜井或豎井段分別與各自的中平段連接，該各自的中平段的長度相等，該中平段與下斜井或豎井段連接，該下斜井或豎井段分別與各自的下水平段連接，各自的下水平段長度不同，該下水平段分別與出水口連接；中平段施工支洞的中部有按隧洞的數量分岔，每個分岔前端分別與各中平段連接，下平段施工支洞的中部有按隧洞的數量分岔，每個分岔前端分別與各下平段連接。
[0012]本發明的中平段施工支洞5的中部各分岔與周邊隧洞的距離L要滿足:
L≥P/Ι臨界
其中:
P:內水壓力；
I?:巖體臨界水力梯度，完整巖石:15~20 ;節理裂隙閉合的巖體:8~10 ;張性節理裂隙密集帶和斷層破碎帶:3~5。
[0013]本發明的優點是:
(1)兩條或多條并排布置的高水頭鋼筋混凝土襯砌隧洞，縱剖面采用斜井或豎井錯落布置，中平段施工支洞、下平段施工支洞分岔分別與中平段、下平段相連，解決了兩洞間封堵體長度因受機組間距限制，無法滿足封堵穩定要求的難題；
(2)中平段施工支洞、下平段施工支洞各支岔分別與輸水隧洞相連，封堵施工時不受由內向外的封堵施工順序限制，解決了封堵工期緊張問題；與遠端隧洞相連的施工支洞封堵體接縫灌漿的預埋管可以不用跨過近端封堵體，因而縮短了預埋管的長度，保證了接縫灌漿的質量與效果；同時針對施工支洞布置方向與機組發電順序的問題，解決了施工支洞需要布置在后發電隧洞一側的限制，使施工支洞的布置更具有靈活性；
(3)在輸水系統充排水試驗時或運行過程中，如果施工支洞封堵體發生滲漏需要處理時，若采用一條施工支洞貫穿輸水隧洞的方案，則兩洞間封堵體的處理，均需要自進人孔進入隧洞內來施工，因此受作業空間和設備的限制，處理起來非常困難。采用本發明施工支洞分岔分別與輸水隧洞相連，在處理封堵體滲漏時，可以在施工支洞封堵體外側采用延長封堵體長度和加強灌漿等措施來處理，降低了處理難度，而且保證了處理的效果；
(4)采用二級或以上的斜井或豎井時，需要在中平段設置檢修門和檢修通道，用于下斜井、豎井的充排水試驗和后期放空時的檢查、維修。對于兩條或多條并排布置的輸水隧洞，若采用一條施工支洞貫穿兩輸水隧洞，要實現遠端輸水隧洞的檢查與維修非常困難，檢修通道需要跨過近端輸水隧洞，這就需要自近端輸水隧洞下部或上部跨過，會造成施工支洞與近端輸水隧洞相交部位的開挖斷面增大較多，因而需要加強交叉部位的支護措施以保持穩定；另外，由于施工通道自輸水隧洞下部或上部通過，檢查和檢修設備運至檢修隧洞內比較困難，而且檢修通道內的排水也較為困難。通過調整上斜井、豎井錯落布置，使中平段施工支洞分岔分別與各中平段相連，再分別進行封堵，在各封堵體內預留檢修通道，有效地解決了中平段布置檢修通道困難的問題；
(5)兩條或多條并排布置的高內水頭鋼筋混凝土襯砌隧洞，采用斜井、或豎井錯落布置，可以有效地避開斷層破碎帶等不利地質條件的影響。例如在輸水系統布置過程中，斜井、豎井洞段圍巖遇有斷層破碎帶等不利地質條件，通過采取斜井、豎井錯落布置，可以使斜井、豎井均可以布置在圍巖地質條件相對較好區域，而且可以通過拉大相鄰斜井或豎井間距離，增加相鄰斜井、豎井間的巖體厚度及滲徑，保證了相鄰斜井、豎井間的強度穩定和滲透穩定。[0014]本發明布置型式簡單，運行安全可靠，施工方便，對于兩條或多條并排布置、縱剖面上采用一級或一級以上斜井或豎井布置的輸水隧洞，具有很好的應用前景。本發明是一種非常經濟實用的輸水隧洞布置型式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是現有技術的布置示意圖；
圖2本發明的三維示意圖；
圖3本發明的平面布置示意圖。
[0016]圖4本發明兩條隧洞的縱剖面布置示意圖，不包括各施工支洞。
【具體實施方式】
[0017]兩條或多條并排布置的高水頭鋼筋混凝土襯砌隧洞，縱剖面采用斜井或豎井錯落布置，所述錯落布置的各隧洞的上平段I長度不同，每條隧洞的上平段I 一端分別連接進水口 7，另一端與各自的上彎點6連接，該上彎點6另一端與上斜井或豎井段2連接，該斜井或豎井段2分別與各自的中平段3連接，該各自的中平段3的長度相等，該中平段3與下斜井或豎井段8連接，該下斜井或豎井段8分別與各自的下水平段4連接，各自的下水平段4 長度不同，該下水平段4分別與出水口 9連接；中平段施工支洞5的中部有按隧洞的數量分岔501，每個分岔前端分別與各中平段連接，下平段施工支洞10的中部有按隧洞的數量分岔1001，每個分岔前端分別與各下平段連接。
[0018]本發明的中平段施工支洞5的中部各分岔與周邊隧洞的距離L要滿足:
L≥P/I臨界
其中:
P:內水壓力；
I iisjj1:巖體臨界水力梯度，一般的，完整巖石:15~20 ;節理裂隙閉合的巖體:8~10 ; 張性節理裂隙密集帶和斷層破碎帶:3~5。
【權利要求】
1.一種兩條或多條并排隧洞斜井或豎井錯落布置方法，其特征在于:包括下列步驟: 兩條或多條并排布置的高水頭鋼筋混凝土襯砌隧洞，縱剖面采用斜井或豎井錯落布置，所述錯落布置的各隧洞的上平段長度不同，每條隧洞的上平段一端分別連接進水口，另一端與各自的上彎點連接，該上彎點另一端與上斜井或豎井段連接，該斜井或豎井段分別與各自的中平段連接，該各自的中平段的長度相等，該中平段與下斜井或豎井段連接，該下斜井或豎井段分別與各自的下水平段連接，各自的下水平段長度不同，該下水平段分別與出水口連接；中平段施工支洞的中部有按隧洞的數量分岔，每個分岔前端分別與各中平段連接，下平段施工支洞的中部有按隧洞的數量分岔，每個分岔前端分別與各下平段連接。
2.根據權利要求1所述的一種兩條或多條并排隧洞斜井或豎井錯落布置方法，其特征在于:中平段施工支洞的中部各分岔與周邊隧洞的距離L要滿足: L≤P/Ι臨界 其中: P:內水壓力； I?:巖體臨界水力梯度，完整巖石:15~20 ;節理裂隙閉合的巖體:8~10 ;張性節理裂隙密集帶和斷層破碎帶:3~5。`
【文檔編號】E02B9/06GK103498456SQ201310486549
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月17日 優先權日:2013年10月17日
【發明者】金正浩, 馬軍, 宋守平, 祁世京, 張建輝, 景健偉, 于生波, 范景春, 劉洋, 王曉麗, 張喜武, 徐智桓, 鄭奕芳, 夏輝, 姜樹立, 李志遠, 曲景濤, 王輝偉, 唐國峰, 尹和松, 于長征, 蔡光哲, 賈志剛, 范永, 呂君卓 申請人:中水東北勘測設計研究有限責任公司